JP7331107B2 - Components for semiconductor manufacturing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、半導体製造装置用部材に関する。 The present invention relates to a member for semiconductor manufacturing equipment.
エッチング装置やCVD装置等の半導体製造装置において、表面がウエハ載置面である円盤状のセラミックプレートの裏面に円筒状のセラミックシャフトを繋いだ構造の半導体製造装置用部材が使用されることがある。こうした半導体製造装置用部材としては、セラミックプレートに高周波電極(RF電極)が埋設され、このRF電極を利用してプラズマを発生させるものが知られている。例えば、特許文献1の半導体製造装置用部材では、RF電極に複数のRFロッドが接続されており、複数のRFロッドはセラミックシャフトの中空内部に配置された1つのRFコネクタから分岐している。特許文献1では、1本のRFロッドではなく複数のRFロッドを備えているため、RFロッド1本当たりに流れる電流を小さくすることができ、それに伴いRFロッド1本当たりの発熱量も減少する。したがって、セラミックプレートにホットスポットが生じにくくなる。 In a semiconductor manufacturing apparatus such as an etching apparatus or a CVD apparatus, a member for a semiconductor manufacturing apparatus having a structure in which a cylindrical ceramic shaft is connected to the back surface of a disk-shaped ceramic plate whose front surface is a wafer mounting surface is sometimes used. . As such a member for a semiconductor manufacturing apparatus, there is known one in which a high frequency electrode (RF electrode) is embedded in a ceramic plate and plasma is generated using this RF electrode. For example, in the member for semiconductor manufacturing equipment of Patent Document 1, a plurality of RF rods are connected to the RF electrode, and the plurality of RF rods are branched from one RF connector arranged in the hollow interior of the ceramic shaft. In Patent Document 1, since a plurality of RF rods are provided instead of one RF rod, the current flowing per RF rod can be reduced, and accordingly the heat generation amount per RF rod is also reduced. . Therefore, hot spots are less likely to occur on the ceramic plate.
しかしながら、特許文献1のようにセラミックシャフトの中空内部にRFコネクタが配置されていると、RFコネクタが発熱することによりセラミックシャフトの中空内部の温度が高くなることがあった。その場合、RFロッドの発熱量が小さくても、RFロッドの温度が上がりやすくなり、セラミックプレートにホットスポットが生じるおそれがあった。 However, when the RF connector is arranged in the hollow interior of the ceramic shaft as in Patent Document 1, the temperature inside the hollow interior of the ceramic shaft sometimes rises due to the heat generated by the RF connector. In that case, even if the heat generation amount of the RF rod is small, the temperature of the RF rod tends to rise, and there is a possibility that a hot spot may occur on the ceramic plate.
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、複数のRFロッドを備えた半導体製造装置用部材において、セラミックプレートにホットスポットが生じるのを確実に防止することを主目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems, and its main object is to reliably prevent hot spots from occurring in a ceramic plate in a member for a semiconductor manufacturing apparatus having a plurality of RF rods. do.
本発明の半導体製造装置用部材は、
表面がウエハ載置面であるセラミックプレートの裏面に中空のセラミックシャフトを設けた構造の半導体製造装置用部材であって、
前記セラミックプレートに埋設されたRF電極と、
前記セラミックシャフトの中空内部の外側に配置されたRFコネクタと、
前記RFコネクタと前記RF電極との間に設けられたRFリンク部材と、
を備え、
前記RFリンク部材は、複数のRFロッドで構成された分岐部を有し、前記分岐部は、前記セラミックシャフトの外側まで続いている、
ものである。The member for semiconductor manufacturing equipment of the present invention is
A member for a semiconductor manufacturing apparatus having a structure in which a hollow ceramic shaft is provided on the back surface of a ceramic plate whose front surface is a wafer mounting surface,
RF electrodes embedded in the ceramic plate;
an RF connector positioned outside the hollow interior of the ceramic shaft;
an RF link member provided between the RF connector and the RF electrode;
with
The RF link member has a branched portion composed of a plurality of RF rods, and the branched portion continues to the outside of the ceramic shaft,
It is.
この半導体製造装置用部材では、RFリンク部材は、複数のRFロッドで構成された分岐部を有している。これにより、RFリンク部材の電流流路の表面積が増加するため、表皮効果による抵抗の増加を抑えることができる。また、RFロッド1本当たりに流れる電流が小さくなるため、RFロッド1本当たりの発熱量が減少する。一方、RFコネクタは、セラミックシャフトの中空内部の外側に配置される。これにより、RFコネクタが発熱したとしてもそれによってセラミックシャフトの中空内部の温度が高くなることはない。そのため、セラミックシャフトの中空内部に配置されたRFロッドの温度が上がりやすいという状況を招くことはない。したがって、本発明の半導体製造装置用部材によれば、セラミックプレートにホットスポットが生じるのを確実に防止することができる。 In this semiconductor manufacturing apparatus member, the RF link member has a branched portion composed of a plurality of RF rods. As a result, since the surface area of the current flow path of the RF link member is increased, an increase in resistance due to the skin effect can be suppressed. In addition, since the current flowing per RF rod becomes smaller, the amount of heat generated per RF rod is reduced. The RF connector, on the other hand, is placed outside the hollow interior of the ceramic shaft. As a result, even if the RF connector generates heat, the temperature inside the hollow portion of the ceramic shaft does not increase. Therefore, the situation that the temperature of the RF rod arranged in the hollow inside of the ceramic shaft tends to rise does not occur. Therefore, according to the semiconductor manufacturing apparatus member of the present invention, it is possible to reliably prevent hot spots from occurring in the ceramic plate.
本発明の半導体製造装置用部材において、前記複数のRFロッドは、前記セラミックプレートの裏面の手前の第1集約部で1つにまとめられて前記RF電極に接続されていてもよい。こうすれば、RFリンク部材をRF電極に接続する際、セラミックプレートに設ける穴を少なくすることができる。 In the member for a semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the plurality of RF rods may be combined into one at a first consolidation portion in front of the back surface of the ceramic plate and connected to the RF electrode. By doing so, it is possible to reduce the number of holes to be provided in the ceramic plate when connecting the RF link member to the RF electrode.
本発明の半導体製造装置用部材において、前記複数のRFロッドは、個別に前記RF電極に接続されていてもよい。こうすれば、複数のRFロッドの1つが何らかの理由でRF電極から外れたとしても、他のRFロッドからRF電極に電力を供給することができる。 In the semiconductor manufacturing apparatus member of the present invention, the plurality of RF rods may be individually connected to the RF electrodes. In this way, even if one of the multiple RF rods is detached from the RF electrode for some reason, power can be supplied from the other RF rods to the RF electrode.
本発明の半導体製造装置用部材において、RF電極は、セラミックプレートの内部で高さの異なる複数の面に亘って設けられていてもよい。こうすれば、RF電極の高さの異なる面ごとにプラズマの密度を変えることができる。この場合、複数のRFロッドは、RF電極の各面に個別に接続されていてもよい。こうすれば、RFロッド間の距離を確保できる。例えば、発熱するRFロッド間の距離を大きくすることにより、RFロッド同士が互いに加熱し合うことを防止できる。また、セラミックプレートの裏面に近いRF電極とセラミックプレートの裏面から遠いRF電極のそれぞれにRFロッドが接続されるため、セラミックプレートの裏面に近いRF電極に接続されるRFロッドの穴の深さが浅くなり、セラミックプレートの加工負荷が小さくなり破損リスクを抑えられる。これに対して、セラミックプレートの裏面から遠いRF電極に複数本のRFロッドが接続される場合には、複数本のRFロッドの穴の深さが深くなり、セラミックプレートの加工負荷が大きくなり破損リスクが高まる。 In the semiconductor manufacturing apparatus member of the present invention, the RF electrode may be provided over a plurality of surfaces having different heights inside the ceramic plate. By doing so, the plasma density can be changed for each surface of the RF electrode having a different height. In this case, multiple RF rods may be individually connected to each side of the RF electrode. By doing so, the distance between the RF rods can be ensured. For example, by increasing the distance between the heat-generating RF rods, it is possible to prevent the RF rods from heating each other. In addition, since the RF rods are connected to the RF electrodes close to the back surface of the ceramic plate and the RF electrodes far from the back surface of the ceramic plate, respectively, the depth of the holes of the RF rods connected to the RF electrodes close to the back surface of the ceramic plate is It becomes shallower, the processing load on the ceramic plate is reduced, and the risk of damage can be suppressed. On the other hand, when a plurality of RF rods are connected to the RF electrode far from the back surface of the ceramic plate, the depth of the holes of the plurality of RF rods becomes deep, and the processing load on the ceramic plate increases, resulting in breakage. Increased risk.
本発明の半導体製造装置用部材において、前記複数のRFロッドは、前記RFコネクタの手前の第2集約部で1つにまとめられて前記RFコネクタに接続されていてもよい。こうすれば、RFリンク部材をRFコネクタに接続する際、RFリンク部材とRFコネクタとの接続箇所を少なくすることができる。 In the member for a semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the plurality of RF rods may be combined into one at a second consolidating portion in front of the RF connector and connected to the RF connector. In this way, when connecting the RF link member to the RF connector, the number of connection points between the RF link member and the RF connector can be reduced.
本発明の半導体製造装置用部材において、前記RFロッドを長手方向に対して垂直方向に切断したときの断面は、外周部に少なくとも1つの凹部を有する形状であってもよい。こうすれば、RFロッドの表面積は凹部を有さない場合に比べて大きくなるため、表皮効果による抵抗の増加をより抑えることができ、RFロッド1本当たりの発熱量がより減少する。 In the member for a semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the cross section of the RF rod taken perpendicularly to the longitudinal direction may have at least one concave portion in the outer peripheral portion. By doing so, the surface area of the RF rod becomes larger than when the recess is not provided, so that the increase in resistance due to the skin effect can be further suppressed, and the amount of heat generated per RF rod can be further reduced.
本発明の半導体製造装置用部材は、前記セラミックプレートに埋設された抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体に接続され、前記セラミックシャフトの中空内部を通って前記セラミックシャフトの外側まで設けられた一対のヒータロッドと、を備えていてもよく、前記RFリンク部材の基端は、前記ヒータロッドの基端よりも前記セラミックシャフトに近い位置にあってもよい。こうすれば、RFリンク部材の発熱する部分が短くなるので、結果として発熱量が少なくなる。さらに、RFリンク部材の基端に対して行う作業とヒータロッドの基端に対して行う作業とは干渉しにくいため、それぞれの作業をスムーズに行いやすくなる。また、RFリンク部材の長さを比較的短くすることができるため、RFリンク部材の抵抗を低く抑えることができ、RFリンク部材の発熱量を低く抑えることができる。 A member for a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention includes a resistance heating element embedded in the ceramic plate, and a pair of resistance heating elements connected to the resistance heating element and provided to the outside of the ceramic shaft through the hollow interior of the ceramic shaft. and a heater rod, and the proximal end of the RF link member may be located closer to the ceramic shaft than the proximal end of the heater rod. This shortens the heat-generating portion of the RF link member, resulting in less heat generation. Furthermore, since the work performed on the base end of the RF link member and the work performed on the base end of the heater rod are unlikely to interfere with each other, each work can be performed smoothly. In addition, since the length of the RF link member can be made relatively short, the resistance of the RF link member can be kept low, and the amount of heat generated by the RF link member can be kept low.
本発明の半導体製造装置用部材は、前記セラミックプレートに埋設された抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体に接続され、前記セラミックシャフトの中空内部を通って前記セラミックシャフトの外側まで設けられた一対のヒータロッドと、を備えていてもよく、RFロッドは、ヒータロッドよりも太いことが好ましい。つまり、RFロッドの直径は、ヒータロッドの直径よりも大きいことが好ましい。こうすれば、RFロッドの表面積が大きくなるため、RFロッドを流れるRF電流の抵抗が低くなる。そのため、RFロッド1本当たりの発熱量が更に減少する。なお、半導体製造装置用部材が第1集約部を備えている場合には、第1集約部の直径はヒータロッドの直径よりも大きいことが好ましい。半導体製造装置用部材が第2集約部を備えている場合には、第2集約部の直径はヒータロッドの直径よりも大きいことが好ましい。 A member for a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention includes a resistance heating element embedded in the ceramic plate, and a pair of resistance heating elements connected to the resistance heating element and provided to the outside of the ceramic shaft through the hollow interior of the ceramic shaft. and a heater rod, preferably the RF rod is thicker than the heater rod. That is, the diameter of the RF rod is preferably larger than the diameter of the heater rod. This increases the surface area of the RF rods, thereby reducing the resistance of the RF current flowing through the RF rods. Therefore, the amount of heat generated per RF rod is further reduced. In addition, when the member for semiconductor manufacturing equipment is provided with the first concentrated portion, the diameter of the first concentrated portion is preferably larger than the diameter of the heater rod. When the member for semiconductor manufacturing equipment has the second converging portion, the diameter of the second converging portion is preferably larger than the diameter of the heater rod.
次に、本発明の好適な実施形態につき、図面を参照しながら以下に説明する。図1はセラミックヒータ10の縦断面図である。
Next, preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a
なお、本明細書において、「上」「下」は、絶対的な位置関係を表すものではなく、相対的な位置関係を表すものである。そのため、セラミックヒータ10の向きによって「上」「下」は「下」「上」になったり「左」「右」になったり「前」「後」になったりする。
In this specification, the terms "upper" and "lower" do not represent absolute positional relationships, but rather relative positional relationships. Therefore, depending on the direction of the
セラミックヒータ10は、半導体製造装置用部材の一つである。セラミックヒータ10は、プラズマを利用してCVDやエッチングなどの処理を施すウエハを支持して加熱するために用いられるものであり、図示しない半導体プロセス用のチャンバの内部に取り付けられる。このセラミックヒータ10は、セラミックプレート12と、セラミックシャフト20と、ヒータロッド24と、RFコネクタ30と、RFリンク部材40とを備えている。
The
セラミックプレート12は、AlNを主成分とする円盤状の部材である。このセラミックプレート12は、ウエハを載置可能なウエハ載置面12aを備えている。セラミックプレート12のウエハ載置面12aとは反対側の面(裏面)12bには、セラミックシャフト20が接合されている。セラミックプレート12には、抵抗発熱体14とRF電極16とが埋設されている。抵抗発熱体14は、Moを主成分とするコイルをセラミックプレート12の全面にわたってウエハ載置面12aと実質的に平行になるように一筆書きの要領で配線したものである。RF電極16は、セラミックプレート12よりもやや小径の円盤状の薄層電極であり、Moを主成分とする細い金属線を網状に編み込んでシート状にしたメッシュで形成されている。このRF電極16は、セラミックプレート12のうち抵抗発熱体14とウエハ載置面12aとの間にウエハ載置面12aと実質的に平行になるように埋設されている。抵抗発熱体14やRF電極16の材質をMoとしたのは、セラミックプレート12の主成分であるAlNと熱膨張係数が近く、セラミックプレート12の製造時にクラックが生じにくいからである。抵抗発熱体14やRF電極16は、Mo以外の材質であっても、AlNと熱膨張係数が近い導電性材料であれば使用することができる。なお、セラミックプレート12の裏面12bのうちセラミックシャフト20に囲まれた領域には、セラミックプレート12の温度を検出する熱電対(図示せず)が差し込まれている。
The
セラミックシャフト20は、AlNを主成分とする円筒状の部材であり、上部開口の周囲に第1フランジ20a、下部開口の周囲に第2フランジ20bを有している。第1フランジ20aの端面は、セラミックプレート12の裏面12bに固相接合法により接合されている。第2フランジ20bの端面は、図示しないチャンバに固定される。
The
ヒータロッド24は、Moなどの金属で形成された断面円形のロッドである。一対のヒータロッド24のうちの一方のヒータロッド24の上端は抵抗発熱体14の一端に接合され、他方のヒータロッド24の上端は抵抗発熱体14の他端に接合されている。一対のヒータロッド24の下端は、セラミックシャフト20の中空内部22の外側に露出しており、ケーブル26を介してヒータ電源28に接続されている。ヒータ電源28は、本実施形態ではAC電源であるが、DC電源を採用してもよい。
The
RFコネクタ30は、セラミックシャフト20の中空内部22の外側(下側)に配置されている。このRFコネクタ30は、ソケット32とRFベースロッド36とを備えている。ソケット32は、Niなどの導電性金属で形成された略直方体又は略円柱形の部材である。ソケット32の上面には、RFリンク部材40のRFロッド42を差し込むための2つの差込穴34が設けられている。差込穴34は、差し込まれたRFロッド42を保持する。RFベースロッド36は、Niなどの導電性金属で形成されたロッドであり、ソケット32の下面に一体化されている。RFベースロッド36は、ケーブル37を介してRF電源38に接続されている。
The
RFリンク部材40は、複数(ここでは2本)のRFロッド42で構成された分岐部44を有している。RFロッド42は、Niなどの導電性金属で形成された断面円形のロッドである。複数のRFロッド42は、分岐したまま、上端がセラミックプレート12の裏面12bに設けられた穴13を通してRF電極16に接続されている。また、複数のRFロッド42は、分岐したまま、下端がRFコネクタ30の差込穴34に差し込まれている。本実施形態では、RFリンク部材40は、分岐部44であり、RF電極16からセラミックシャフト20の中空内部22を経てRFコネクタ30に達している。そのため、分岐部44の一部は、セラミックシャフト20の中空内部22に配置されている。RFリンク部材40は、RFコネクタ30及びケーブル37を介してRF電源38に接続されている。RFロッド42の下端は、ヒータロッド24の下端よりもセラミックシャフト20に近い位置にある。RFロッド42同士の間にはヒータロッド24が配置されていない。RFロッド42同士の間隔は、RFロッド42の直径以上である。
The
次に、セラミックヒータ10の使用例について説明する。図示しないチャンバ内にセラミックヒータ10を配置し、ウエハ載置面12aにウエハを載置する。そして、ケーブル26及びヒータロッド24を介して抵抗発熱体14にヒータ電源28の電圧を印加することにより、ウエハを加熱する。具体的には、図示しない熱電対の検出信号に基づいてウエハの温度を求め、その温度が設定温度(例えば350℃とか300℃)になるように抵抗発熱体14へ印加する電圧を制御する。また、ケーブル37、RFコネクタ30及びRFリンク部材40を介してRF電極16にRF電源38の交流高周波電圧を印加することにより、チャンバ内の上方に設置された図示しない対向水平電極とセラミックプレート12に埋設されたRF電極16とからなる平行平板電極間にプラズマを発生させ、そのプラズマを利用してウエハにCVD成膜を施したりエッチングを施したりする。RF電極16に直流電圧を印加すれば静電電極(ESC電極)として使用することができる。
Next, a usage example of the
以上詳述したセラミックヒータ10では、RFリンク部材40は、複数のRFロッド42で構成された分岐部44を有している。これにより、RFリンク部材40の電流流路の表面積が増加するため、表皮効果による抵抗の増加を抑えることができる。また、RFロッド1本当たりに流れる電流が小さくなるため、RFロッド1本当たりの発熱量が減少する。一方、RFコネクタ30は、セラミックシャフト20の中空内部22の外側に配置される。これにより、RFコネクタ30が発熱したとしてもそれによってセラミックシャフト20の中空内部22の温度が高くなることはない。そのため、セラミックシャフト20の中空内部22に配置されたRFロッド42の温度が上がりやすいという状況を招くことはない。したがって、セラミックヒータ10によれば、セラミックプレート12にホットスポットが生じるのを確実に防止することができる。また、セラミックシャフト20の中空内部22の外側にRFコネクタ30が配置されるため、RFリンク部材40とRFコネクタ30との接続作業をスムーズに行うことができる。
In the
また、複数のRFロッド42は、個別にRF電極16に接続されているため、複数のRFロッド42のうちの1つが何らかの理由でRF電極16から外れたとしても、他のRFロッド42からRF電極16に電力を供給することができる。また、複数のRFロッド42がRF電極16に接続されるため、表皮効果による抵抗増を生じることなく、発熱量を抑えることができる。
In addition, since the plurality of
更に、RFリンク部材40の基端(下端)は、ヒータロッド24の基端(下端)よりもセラミックシャフト20に近い位置にある。これにより、RFリンク部材40の基端に対して行う作業とヒータロッド24の基端に対して行う作業とは干渉しにくいため、それぞれの作業をスムーズに行いやすくなる。またRFリンク部材40の長さを比較的短くすることができるため、RFリンク部材40の抵抗を低く抑えることができ、RFリンク部材40の発熱量を低く抑えることができる。更に、ヒータロッド24は、高周波電流が流れないため表皮効果がなく、RFロッド42よりも低抵抗なため、長くしてもヒータロッド24の発熱量はほとんど増えることはない。
Furthermore, the base end (lower end) of the
更にまた、ノイズの影響はノイズ発信源との距離が遠いほど弱くなるため、RFロッド42間にヒータロッド24を配置しないことで、ヒータロッド24に印加される電圧がRFロッド42に印加される高周波電圧の影響を受けて変動するおそれが少なくなる。
Furthermore, since the influence of noise becomes weaker as the distance from the noise source increases, the voltage applied to the
そして、RFロッド42同士の間隔は、RFロッド42の直径以上であり、複数のRFロッド42は十分な間隔を持って配置されるため、1つのRFロッド42が他のRFロッド42の発熱の影響を受けるおそれが少ない。
The distance between the
そしてまた、RFロッド42はヒータロッド24よりも太い(RFロッド42の直径はヒータロッド24の直径よりも大きい)ことが好ましい。こうすれば、RFロッド42の表面積が大きくなるため、RFロッド42を流れるRF電流の抵抗が低くなる。そのため、RFロッド1本当たりの発熱量が更に減少する。
Also, the
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various forms as long as they fall within the technical scope of the present invention.
例えば、上述した実施形態のRFリンク部材40の代わりに、図2のRFリンク部材140を採用してもよい。図2では、上述した実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付した。RFリンク部材140は、複数(ここでは2本)のRFロッド142で構成された分岐部144と、セラミックプレート12の裏面12bの手前で複数のRFロッド142が1つにまとめられた円柱状の集約部145とを備えている。RFロッド142は、分岐したまま、下端がRFコネクタ30の差込穴34に差し込まれている。RFロッド142の上端は、集約部145で1つのロッドに集約されてRF電極16に接続されている。RFリンク部材140は、RF電極16からセラミックシャフト20の中空内部22を経てRFコネクタ30に達している。分岐部144の一部は、セラミックシャフト20の中空内部22に配置されている。RFリンク部材140の下端は、ヒータロッド24(図1参照)の下端よりもセラミックシャフト20に近い位置にある。図2では、RFリンク部材140のほとんどの部分が複数のRFロッド142で構成されているため、発熱を抑制することができる。また、RFリンク部材140をRF電極16に接続する際、セラミックプレート12に設ける穴13を少なくすることができる。RFロッド142や集約部145はヒータロッド24よりも太いことが好ましい。こうすれば、RFロッド142や集約部145の表面積が大きくなるため、RFロッド142や集約部145を流れるRF電流の抵抗が低くなり、それらの発熱量が小さくなる。
For example, the
上述した実施形態のRFリンク部材40の代わりに、図3のRFリンク部材240を採用してもよい。図3では、上述した実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付した。RFリンク部材240は、複数(ここでは2本)のRFロッド242で構成された分岐部244と、セラミックプレート12の裏面12bの手前で複数のRFロッド242が1つにまとめられた円柱状の第1集約部245と、RFコネクタ30の手前で複数のRFロッド242が1つにまとめられた円柱状の第2集約部246とを備えている。RFロッド242の上端は、第1集約部245で1つのロッドに集約されてRF電極16に接続されている。RFロッド242の下端は、第2集約部246で1つのロッドに集約されてRFコネクタ30の差込穴34に差し込まれている。RFリンク部材240は、RF電極16からセラミックシャフト20の中空内部22を経てRFコネクタ30に達している。分岐部244の一部は、セラミックシャフト20の中空内部22に配置されている。RFリンク部材240の下端は、ヒータロッド24(図1参照)の下端よりもセラミックシャフト20に近い位置にある。図3では、RFリンク部材240をRF電極16に接続する際、セラミックプレート12に設ける穴13を少なくすることができる。また、RFリンク部材240をRFコネクタ30に接続する際、上述した実施形態に比べて接続箇所(差込穴34)を少なくすることができる。なお、RF電極16とRFコネクタ30との間に、複数のRFリンク部材240を設けてもよい。RFロッド242や第1及び第2集約部245,246はヒータロッド24よりも太いことが好ましい。こうすれば、RFロッド242や第1及び第2集約部245,246の表面積が大きくなるため、RFロッド242や第1及び第2集約部245,246を流れるRF電流の抵抗が低くなり、それらの発熱量が小さくなる。
The
上述した実施形態のRFリンク部材40の代わりに、図4のRFリンク部材340を採用してもよい。図4では、上述した実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付した。RFリンク部材340は、複数(ここでは2本)のRFロッド342で構成された分岐部344と、RFコネクタ30の手前で複数のRFロッド342が1つにまとめられた集約部346とを備えている。RFロッド342は、分岐したまま、上端がRF電極16に接続されている。RFロッド342の下端は、集約部346で1つのロッドに集約されてRFコネクタ30の差込穴34に差し込まれている。RFリンク部材340は、RF電極16からセラミックシャフト20の中空内部22を経てRFコネクタ30に達している。分岐部344の一部は、セラミックシャフト20の中空内部22に配置されている。RFリンク部材340の下端は、ヒータロッド24(図1参照)の下端よりもセラミックシャフト20に近い位置にある。図4では、RFリンク部材340をRFコネクタ30に接続する際、上述した実施形態に比べて接続箇所(差込穴34)を少なくすることができる。なお、RF電極16とRFコネクタ30との間に、複数のRFリンク部材340を設けてもよい。RFロッド342や集約部346はヒータロッド24よりも太いことが好ましい。こうすれば、RFロッド342や集約部346の表面積が大きくなるため、RFロッド342や集約部346を流れるRF電流の抵抗が低くなり、それらの発熱量が小さくなる。
The
上述した実施形態では、RFロッド42の断面(長手方向に対して垂直方向に切断したときの断面)を円形としたが、図5に示すように、RFロッド42の断面の外周部に少なくとも1つ(ここでは5つ)の凹部42aを有する形状としてもよい。具体的には、RFロッド42は、長手方向に沿って延びる溝を少なくとも1つ(ここでは5つ)備えていてもよい。こうすれば、RFロッド42の表面積は凹部42aを有さない場合に比べて大きくなるため、表皮効果による抵抗の増加をより抑えることができ、RFロッド1本当たりの発熱量がより減少する。
In the above-described embodiment, the cross section of the RF rod 42 (the cross section when cut in the direction perpendicular to the longitudinal direction) is circular, but as shown in FIG. A shape having one (here, five)
上述した実施形態では、RF電極16の形状をメッシュとしたが、その他の形状であってもよい。例えば、コイル状や平面状であってもよいし、パンチングメタルであってもよい。
In the above-described embodiment, the shape of the
上述した実施形態では、セラミック材料としてAlNを採用したが、特にこれに限定されるものではなく、例えばアルミナや窒化珪素、炭化珪素などを採用してもよい。その場合、抵抗発熱体14やRF電極16の材質はそのセラミックの熱膨張係数に近いものを使用するのが好ましい。
Although AlN is used as the ceramic material in the above-described embodiments, the material is not particularly limited to this, and alumina, silicon nitride, silicon carbide, or the like, for example, may be used. In that case, it is preferable to use a material having a coefficient of thermal expansion close to that of the ceramic for the material of the
上述した実施形態では、セラミックプレート12に抵抗発熱体14とRF電極16とを埋設したが、更に静電電極を埋設してもよい。こうすれば、セラミックヒータ10は静電チャックとしての機能も果たすようになる。
In the embodiment described above, the
上述した実施形態では、セラミックプレート12の全面にわたって抵抗発熱体14を一筆書きの要領で配線する1ゾーンヒータを例示したが、特にこれに限定されない。例えば、セラミックプレート12の全面を複数のゾーンに分けてゾーンごとに抵抗発熱体を一筆書きの要領で配線する多ゾーンヒータを採用してもよい。この場合、各ゾーンの抵抗発熱体につき一対のヒータロッドを設けるようにすればよい。
In the above-described embodiment, the one-zone heater in which the
上述した実施形態のRF電極16の代わりに、図6のRF電極416を採用してもよい。図6では、上述した実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付した。RF電極416は、内側円形電極416aの外周縁と外側円環電極416bの内周縁とを円筒状の連結部416cで繋いだものである。内側円形電極416aと外側円環電極416bとは高さの異なる面に上下二段になるように配置されている。RFリンク部材40(分岐部44)を構成する2本のRFロッド42のうち1本は内側円形電極416aの裏面に接続され、もう1本は外側円環電極416bの裏面に接続されている。つまり、2本のRFロッド42はRF電極416の高さの異なる各面に接続されている。このようにしても、上述した実施形態と同様の効果が得られる。また、RF電極416は、セラミックプレート12の内部で高さの異なる複数の面に亘って設けられているため、RF電極416の高さの異なる面ごとにプラズマの密度を変えることができる。更に、2本のRFロッド42は、RF電極416の各面に個別に接続されているため、2本のRFロッド42間の距離を確保できる。例えば、発熱する2本のRFロッド42間の距離を大きくすることにより、RFロッド42同士が互いに加熱し合うことを防止できる。更にまた、セラミックプレート12の裏面12bに近い外側円環電極416bと裏面12bから遠い内側円形電極416aのそれぞれにRFロッド42が接続されるため、裏面12bに近い外側円環電極416bに接続されるRFロッド42の穴の深さが浅くなり、セラミックプレート12の加工負荷が小さくなり破損リスクを抑えられる。これに対して、裏面12bから遠い内側円形電極416aに2本のRFロッド42が接続される場合には、2本のRFロッド42の穴の深さが深くなり、セラミックプレート12の加工負荷が大きくなり破損リスクが高まる。なお、図6において、上述した実施形態と同様の抵抗発熱体14やヒータロッド24を設けてもよい。また、図6において、RFリンク部材40の代わりに図4のRFリンク部材340を採用してもよい。
The
本出願は、2019年8月8日に出願された日本国特許出願第2019-146413号を優先権主張の基礎としており、引用によりその内容の全てが本明細書に含まれる。 This application claims priority from Japanese Patent Application No. 2019-146413 filed on August 8, 2019, the entire contents of which are incorporated herein by reference.
本発明は、例えばエッチング装置やCVD装置等の半導体製造装置に用いられる部材として利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as members used in semiconductor manufacturing equipment such as etching equipment and CVD equipment.
10 セラミックヒータ、12 セラミックプレート、12a ウエハ載置面、12b 裏面、13 穴、14 抵抗発熱体、16 RF電極、20 セラミックシャフト、20a 第1フランジ、20b 第2フランジ、22 中空内部、24 ヒータロッド、26 ケーブル、28 ヒータ電源、30 RFコネクタ、32 ソケット、34 差込穴、36 RFベースロッド、37 ケーブル、38 RF電源、40 RFリンク部材、42 RFロッド、42a 凹部、44 分岐部、140 RFリンク部材、142 RFロッド、144 分岐部、145 集約部、240 RFリンク部材、242 RFロッド、244 分岐部、245 第1集約部、246 第2集約部、340 RFリンク部材、342 RFロッド、344 分岐部、346 集約部、416 RF電極、416a 内側円形電極、416b 外側円環電極、416c 連結部。
Claims (8)
前記セラミックプレートに埋設されたRF電極と、
前記セラミックシャフトの中空内部の外側に配置されたRFコネクタと、
前記RFコネクタと前記RF電極との間に設けられたRFリンク部材と、
を備え、
前記RFリンク部材は、複数のRFロッドで構成された分岐部を有し、前記分岐部は、前記セラミックシャフトの外側まで続いているものであり、
前記複数のRFロッドは、前記セラミックプレートの裏面の手前の第1集約部で1つにまとめられて前記RF電極に接続されている、
半導体製造装置用部材。 A member for a semiconductor manufacturing apparatus having a structure in which a hollow ceramic shaft is provided on the back surface of a ceramic plate whose front surface is a wafer mounting surface,
RF electrodes embedded in the ceramic plate;
an RF connector positioned outside the hollow interior of the ceramic shaft;
an RF link member provided between the RF connector and the RF electrode;
with
The RF link member has a branched portion composed of a plurality of RF rods, and the branched portion continues to the outside of the ceramic shaft ,
The plurality of RF rods are combined into one at a first consolidation portion in front of the back surface of the ceramic plate and connected to the RF electrode.
Components for semiconductor manufacturing equipment.
前記セラミックプレートに埋設されたRF電極と、
前記セラミックシャフトの中空内部の外側に配置されたRFコネクタと、
前記RFコネクタと前記RF電極との間に設けられたRFリンク部材と、
を備え、
前記RFリンク部材は、複数のRFロッドで構成された分岐部を有し、前記分岐部は、前記セラミックシャフトの外側まで続いているものであり、
前記複数のRFロッドは、前記RFコネクタの手前の第2集約部で1つにまとめられて前記RFコネクタに接続されている、
半導体製造装置用部材。 A member for a semiconductor manufacturing apparatus having a structure in which a hollow ceramic shaft is provided on the back surface of a ceramic plate whose front surface is a wafer mounting surface,
RF electrodes embedded in the ceramic plate;
an RF connector positioned outside the hollow interior of the ceramic shaft;
an RF link member provided between the RF connector and the RF electrode;
with
The RF link member has a branched portion composed of a plurality of RF rods, and the branched portion continues to the outside of the ceramic shaft ,
The plurality of RF rods are combined into one at a second consolidation portion in front of the RF connector and connected to the RF connector.
Components for semiconductor manufacturing equipment.
請求項2に記載の半導体製造装置用部材。 The plurality of RF rods are combined into one at a first consolidation portion in front of the back surface of the ceramic plate and connected to the RF electrode.
The member for semiconductor manufacturing equipment according to claim 2 .
請求項2に記載の半導体製造装置用部材。 the plurality of RF rods are individually connected to the RF electrodes;
The member for semiconductor manufacturing equipment according to claim 2 .
前記複数のRFロッドは、前記RF電極の各面に個別に接続されている、
請求項3に記載の半導体製造装置用部材。 The RF electrode is provided over a plurality of surfaces with different heights inside the ceramic plate,
the plurality of RF rods are individually connected to each side of the RF electrode;
The member for semiconductor manufacturing equipment according to claim 3 .
請求項1~5のいずれか1項に記載の半導体製造装置用部材。 The cross section of the RF rod taken perpendicular to the longitudinal direction has at least one concave portion in the outer peripheral portion,
The member for semiconductor manufacturing equipment according to any one of claims 1 to 5.
前記セラミックプレートに埋設された抵抗発熱体と、
前記抵抗発熱体に接続され、前記セラミックシャフトの中空内部を通って前記セラミックシャフトの外側まで設けられた一対のヒータロッドと、
を備え、
前記RFリンク部材の基端は、前記ヒータロッドの基端よりも前記セラミックシャフトに近い位置にある、
半導体製造装置用部材。 The member for semiconductor manufacturing equipment according to any one of claims 1 to 6,
a resistance heating element embedded in the ceramic plate;
a pair of heater rods connected to the resistance heating element and extending through the hollow interior of the ceramic shaft to the outside of the ceramic shaft;
with
The base end of the RF link member is located closer to the ceramic shaft than the base end of the heater rod,
Components for semiconductor manufacturing equipment.
前記セラミックプレートに埋設された抵抗発熱体と、
前記抵抗発熱体に接続され、前記セラミックシャフトの中空内部を通って前記セラミックシャフトの外側まで設けられた一対のヒータロッドと、
を備え、
前記RFロッドは、前記ヒータロッドよりも太い、
半導体製造装置用部材。 The member for semiconductor manufacturing equipment according to any one of claims 1 to 6,
a resistance heating element embedded in the ceramic plate;
a pair of heater rods connected to the resistance heating element and extending through the hollow interior of the ceramic shaft to the outside of the ceramic shaft;
with
The RF rod is thicker than the heater rod,
Components for semiconductor manufacturing equipment.
Applications Claiming Priority (3)
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JP2019146413 | 2019-08-08 | ||
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